卤素元素 课件

卤族元素探索化学的第七主族卤族元素是元素周期表中的第族元素，包括氟、氯、溴、碘VIIA F Cl Br I和砹它们都是典型的非金属元素，具有相似的化学性质，但也有明显的At递变性卤族元素在自然界中广泛存在，并在工业、农业、医药等领域有着重要的应用价值本演示文稿将深入探讨卤族元素的定义、性质、制备方法、应用以及未来发展方向，旨在帮助大家更好地理解和掌握这一重要的化学知识卤族元素概述定义、性质和发现定义性质发现卤族元素是指元素周期表中第族的卤族元素具有相似的化学性质，如高电卤族元素的发现历史各不相同，氟是最VIIA五个元素氟、氯、溴、碘负性、易形成阴离子、能与金属形成盐晚被分离出来的元素之一，而氯和碘则FClBrI和砹这些元素位于金属和非金属的等但其物理性质具有递变性，如熔沸较早被发现并应用于工业生产和医学领At分界线附近，具有典型的非金属性质点随着原子序数的增加而升高域卤族元素氟（）F最活泼的非金属淡黄色气体12氟是卤族元素中最活泼的元单质氟是一种淡黄色气体，具素，也是所有元素中电负性最有刺激性气味，对人体有强烈强的元素，具有极强的氧化的腐蚀性，使用时需要特别注性，能与大多数元素直接反意安全防护应广泛的应用3氟及其化合物在工业、医药、农业等领域有着广泛的应用，如聚四氟乙烯（特氟龙）、含氟药物、牙膏中的氟化物等氟的发现与历史世纪161人们开始认识到萤石（₂）能够腐蚀玻璃，但当时并不知CaF道是由于其中含有氟元素世纪182舍勒（）尝试从萤石中分离氟，但未Carl WilhelmScheele能成功，并且中毒身亡年18863法国化学家莫瓦桑（）通过电解无水氟化氢Henri Moissan成功分离出氟单质，并因此获得了年诺贝尔化学奖1906氟的物理性质与化学性质物理性质化学性质淡黄色气体极强的氧化性••有刺激性气味能与大多数元素直接反应••熔点℃能与水反应生成氧气和氟化氢•-

219.6•沸点℃能与惰性气体反应•-

188.1•氟的制备方法电解法工业上通常采用电解无水氟化氢（）的方法制备氟单质为HF了降低氟化氢的熔点，通常加入氟化钾（）作为电解质KF电解池电解池通常采用钢制容器，阳极为碳棒或镍板，阴极为钢制容器壁电解过程中需要严格控制温度和电流，以保证氟的纯度和安全性安全措施由于氟具有极强的腐蚀性和毒性，在制备过程中需要采取严格的安全措施，如佩戴防护服、呼吸器等，并确保通风良好氟的应用聚四氟乙烯（特氟龙）优异的性能不粘锅密封材料聚四氟乙烯（），俗称特氟龙，特氟龙最常见的应用是不粘锅的涂特氟龙还被用作各种设备的密封材PTFE具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨损层，可以防止食物粘连，方便清洗，料，如管道、阀门等，可以防止泄和不粘性，被广泛应用于各种领域但需要注意使用温度，避免过高温度漏，保证设备的正常运行导致涂层分解氟的应用含氟药物抗癌药物许多抗癌药物都含有氟原子，如氟尿嘧2啶，可以有效地抑制癌细胞的生长和扩提高药效散1在药物分子中引入氟原子可以显著提高药物的药效、选择性和生物利用度，并抗抑郁药物延长药物的作用时间一些抗抑郁药物也含有氟原子，如氟西汀（百忧解），可以调节神经递质的平3衡，缓解抑郁症状氟的应用牙膏中的氟化物增强牙釉质1抑制细菌2预防龋齿3在牙膏中添加适量的氟化物，如氟化钠（）或氟化亚锡（₂），可以增强牙釉质的抗酸能力，抑制口腔细菌的生长，从而有NaF SnF效地预防龋齿的发生但需要注意控制氟化物的用量，避免过量摄入导致氟斑牙卤族元素氯（）Cl黄绿色气体消毒杀菌工业原料氯是一种黄绿色气体，氯具有很强的氧化性和氯是重要的工业原料，具有刺激性气味，对呼消毒杀菌能力，被广泛可以用于生产聚氯乙烯吸道有强烈的刺激作应用于自来水消毒、游（）、漂白剂、盐PVC用，吸入过量会导致中泳池消毒等领域酸等多种化学产品毒氯的发现与历史年17741舍勒（）在研究软锰矿Carl WilhelmScheele（₂）时，用盐酸与其反应，得到一种具有刺激MnO年1810性气味的气体，但他当时认为这是一种氧化物2戴维（）通过实验证明这种气体是一Humphry Davy种新的元素，并将其命名为，源于希腊语的chlorine，意为绿色chloros“”氯的物理性质与化学性质物理性质化学性质黄绿色气体较强的氧化性••有刺激性气味能与大多数金属和非金属反应••熔点℃能与水反应生成盐酸和次氯酸•-101•沸点℃能与碱反应生成盐和次氯酸盐•-

34.04•氯的制备方法电解食盐水电解原理工业上通常采用电解食盐水（溶液）的方法制备氯气电NaCl解过程中，氯离子在阳极失去电子生成氯气，氢离子在阴极得到电子生成氢气，同时生成氢氧化钠电解池电解池通常采用隔膜电解池或离子膜电解池隔膜电解池采用石棉隔膜将阳极区和阴极区分开，防止氯气与氢氧化钠反应离子膜电解池采用离子交换膜，具有更高的效率和更纯的产品产品电解食盐水可以同时得到氯气、氢气和氢氧化钠，这些都是重要的化工原料，具有很高的经济价值氯的应用自来水消毒有效杀菌残留问题氯气或次氯酸钠（）可以使用氯气消毒可能会产生一些残NaClO有效地杀灭自来水中的细菌、病留物，如三氯甲烷等，这些物质毒和其他微生物，保证饮用水的对人体健康可能存在潜在的危安全卫生害因此，需要控制氯气的使用量，并采用其他消毒方法进行辅助替代方案目前，紫外线消毒、臭氧消毒等方法逐渐取代氯气消毒，这些方法具有无残留、无二次污染等优点，但成本相对较高氯的应用聚氯乙烯（）PVC成本低廉的生产成本相对较低，使其成为一PVC2种经济实用的材料，在建筑、交通、包装等领域得到广泛应用用途广泛1聚氯乙烯（）是一种用途广泛的PVC合成树脂，可以用于生产各种塑料制环保问题品，如管道、电线、地板、薄膜等的生产和使用过程中可能会产生一PVC些环境问题，如二噁英的排放、增塑剂3的迁移等因此，需要加强的回收PVC利用，并开发环保型替代材料氯的应用漂白剂氧化作用衣物漂白消毒清洁漂白剂，如次氯酸钠（），具有很漂白剂可以用于衣物漂白，去除污渍和颜漂白剂还可以用于消毒清洁，杀灭细菌和NaClO强的氧化性，可以将有色物质氧化分解，色，但需要注意使用方法，避免损伤衣物病毒，但需要注意安全，避免接触皮肤和从而达到漂白的效果纤维眼睛卤族元素溴（）Br唯一的液态非金属腐蚀性12溴是卤族元素中唯一的液态非液态溴具有很强的腐蚀性，能金属，常温下呈红棕色液体，灼伤皮肤，吸入溴蒸汽会对呼具有刺激性气味，易挥发吸道产生刺激作用，使用时需要特别注意安全防护阻燃剂3溴及其化合物被广泛用作阻燃剂，可以添加到塑料、纺织品等材料中，提高材料的防火性能溴的发现与历史年18261巴拉尔（）在研究地中海沿岸的盐Antoine-Jérôme Balard场时，从海藻灰中提取出一种新的元素，并将其命名为，源于希腊语的，意为恶臭bromine bromos“”溴的物理性质与化学性质物理性质化学性质红棕色液体较强的氧化性••有刺激性气味能与大多数金属和非金属反应••熔点℃能与烯烃发生加成反应•-

7.2•沸点℃能与芳香烃发生取代反应•

58.8•溴的制备方法空气吹出法工业上通常采用空气吹出法从海水中提取溴首先将海水酸化，然后加入氯气将溴离子氧化成溴单质，再用空气将溴吹出，最后用亚硫酸吸收，再用氯气氧化，蒸馏得到溴溴的应用阻燃剂抑制燃烧电子产品溴系阻燃剂可以通过多种机制抑溴系阻燃剂被广泛应用于电子产制燃烧过程，如捕捉自由基、形品中，如电脑、电视、手机等，成保护层等，从而降低材料的可可以有效地防止火灾的发生燃性环境问题一些溴系阻燃剂具有环境持久性和生物累积性，可能对环境和人体健康产生危害因此，需要开发环保型替代阻燃剂溴的应用照相感光材料胶片在胶片中，溴化银以微小的晶体形式分2散在明胶中当胶片曝光时，溴化银晶体会发生光化学反应，形成潜影经过卤化银显影、定影等步骤，潜影转化为可见的1溴化银（）是照相感光材料的重AgBr图像要组成部分，具有对光敏感的特性，可以记录光线的信息数码时代随着数码技术的普及，传统的胶片相机3逐渐被数码相机取代，溴化银的应用也逐渐减少溴的应用药物中间体有机合成镇静剂溴及其化合物在有机合成中具有重要一些溴化物，如溴化钾（），曾KBr的应用价值，可以作为药物中间体，被用作镇静剂，但由于副作用较大，用于合成各种药物分子目前已较少使用卤族元素碘（）I紫黑色固体消毒剂12碘是一种紫黑色固体，具有金碘具有消毒杀菌作用，碘酒是属光泽，易升华，升华后形成常用的皮肤消毒剂，可以杀灭紫色的碘蒸汽细菌和病毒，防止伤口感染必需微量元素3碘是人体必需的微量元素，是合成甲状腺激素的重要原料，缺乏碘会导致甲状腺功能减退，引起地方性甲状腺肿（俗称大脖子病）碘的发现与历史年18111库尔图瓦（）在提取海藻灰中的硝酸钾Bernard Courtois时，发现加入硫酸后会产生一种紫色的蒸汽，冷却后得到年1813一种新的固体，即碘2戴维（）和盖吕萨克（Humphry Davy-Joseph Louis）分别对这种新物质进行了研究，确认其为一Gay-Lussac种新的元素，盖吕萨克将其命名为，源于希腊语的-iodine，意为紫色iodes“”碘的物理性质与化学性质物理性质化学性质紫黑色固体较弱的氧化性••有金属光泽能与一些金属和非金属反应••易升华能与淀粉发生显色反应••熔点℃能与氢气反应生成碘化氢•

113.7•沸点℃•

184.35碘的制备方法从海藻中提取提取原理海藻中含有丰富的碘元素，可以通过一系列化学反应将碘提取出来首先将海藻灰用水浸泡，然后加入硫酸酸化，再用二氧化锰氧化碘离子生成碘单质，最后用溶剂萃取或蒸馏的方法将碘提取出来碘的应用碘酒消毒杀菌消毒使用方法碘酒是常用的皮肤消毒剂，可以使用碘酒消毒时，应先用棉签蘸杀灭细菌、病毒和真菌，用于皮取适量的碘酒，涂抹在需要消毒肤、伤口和黏膜的消毒的部位，待其干燥后，再用酒精脱碘，以避免碘对皮肤的刺激注意事项碘酒对皮肤有一定的刺激性，不宜长期或大面积使用对碘过敏者禁用碘的应用甲状腺功能调节缺碘危害碘缺乏会导致甲状腺功能减退，引起地2方性甲状腺肿（俗称大脖子病）、克汀甲状腺激素病等疾病1碘是合成甲状腺激素的重要原料，甲状腺激素可以调节人体的新陈代谢、生长食盐加碘发育和神经系统功能为了预防碘缺乏病，我国普遍推行食盐加碘的政策，在食盐中添加适量的碘酸3钾（₃），以保证人体碘的摄入KIO量碘的应用射线造影剂X增强对比度诊断疾病含碘的化合物可以作为射线造影射线造影剂可以用于诊断各种疾X X剂，用于增强射线图像的对比度，病，如心血管疾病、消化道疾病、泌X使医生能够更清晰地观察人体内部的尿系统疾病等结构和病变卤族元素砹（）At放射性元素稀有元素研究用途123砹是一种放射性元素，所有同位素砹在自然界中含量极少，是地球上由于砹具有放射性，其应用主要集都具有放射性，其中最稳定的同位最稀有的元素之一，只能通过人工中在科学研究领域，如放射性示踪素是砹，半衰期约为小合成的方式获得剂等-

2108.1时砹的发现与历史年19401科森（）、麦肯齐（Dale R.Corson KennethR.）和塞格雷（）在美国加州MacKenzie EmilioSegrè大学伯克利分校通过用粒子轰击铋合成了砹α-209-，并确认其为一种新的元素211砹的物理性质与化学性质物理性质化学性质放射性固体推测具有一定的金属性••颜色未知能与一些金属反应••熔点未知能与氢气反应生成砹化氢••沸点未知•砹的放射性衰变α砹的主要衰变方式是衰变，即释放粒子，转变为铋元素ααα粒子具有较强的电离能力，但穿透能力较弱衰变β部分砹同位素还会发生衰变，即释放粒子，转变为钋元素ββ粒子具有一定的电离能力和穿透能力β半衰期砹的同位素半衰期都很短，使得砹在自然界中难以积累，也限制了其应用范围砹的应用放射性示踪剂（研究用途）医学研究砹可以用作放射性示踪剂，用于医学研究，如肿瘤的诊断和治疗但由于砹的半衰期较短，且具有放射性，因此应用受到限制卤族元素的相似性电子排布ns²np⁵1卤族元素的原子最外层电子排布式均为，即最外层有个电子，使其具有强烈的得电子倾向，易形成价阴离子，表现出相似⁵ns²np7-1的化学性质卤族元素的相似性高电负性吸引电子反应活性1卤族元素具有较高的电负性，能强烈吸高电负性是卤族元素具有高反应活性的引共价键中的电子，使其与其他原子形重要原因之一，使其易与其他元素发生2成的化合物具有极性化学反应卤族元素的相似性易形成阴离子价阴离子-1由于卤族元素原子最外层有个电子，易得到个电子形成价阴离子（⁻），达到稳定的电子结构71-1X8卤族元素的递变性原子半径原子序数增大随着原子序数的增大，卤族元素的原子核电荷数增加，电子层数增加，导致原子半径逐渐增大卤族元素的递变性电负性电负性减小随着原子序数的增大，卤族元素的原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，导致电负性逐渐减小卤族元素的递变性氧化性氧化性减弱随着原子序数的增大，卤族元素的电负性减小，原子半径增大，得电子能力减弱，导致氧化性逐渐减弱卤族元素的化合物卤化物离子化合物卤化物是指卤族元素与金属或非金属形成的化合物，如氯化钠（）、氟NaCl化钙（₂）等卤化物通常是离子化合物，具有较高的熔沸点CaF卤族元素的化合物氢卤酸水溶液氢卤酸是指卤族元素与氢元素形成的化合物的水溶液，如盐酸（）、氢氟酸（）等氢卤酸具有酸性，能与金属、碱HCl HF等物质发生反应卤族元素的化合物卤氧化物多种形式卤氧化物是指卤族元素与氧元素形成的化合物，如次氯酸（）、高HClO氯酸（₄）等卤氧化物具有多种形式，其性质各不相同HClO卤族元素的生物学意义必需微量元素维持生命卤族元素中的碘是人体必需的微量元素，是合成甲状腺激素的重要原料，对维持人体的正常生理功能具有重要作用卤族元素的毒性过量摄入的危害毒性卤族元素及其化合物具有一定的毒性，过量摄入会对人体健康产生危害，如氟斑牙、甲状腺功能亢进等因此，需要控制卤族元素的使用量，并注意安全防护卤族元素的安全处理实验室注意事项通风在实验室中使用卤族元素及其化合物时，应确保通风良好，避免吸入有害气体防护操作时应佩戴防护眼镜、手套和口罩，避免接触皮肤和眼睛处理实验结束后，应将废弃物妥善处理，避免污染环境卤族元素的用途总结消毒杀菌氯气消毒氯气及其化合物具有消毒杀菌作用，被广泛应用于自来水消毒、游泳池消毒等领域，保证饮用水的安全卫生碘酒消毒碘酒是常用的皮肤消毒剂，可以杀灭细菌和病毒，防止伤口感染卤族元素的用途总结工业生产化工原料卤族元素是重要的化工原料，可以用于生产聚氯乙烯（）、聚四氟乙烯PVC（特氟龙）、漂白剂、盐酸等多种化学产品卤族元素的用途总结医疗应用诊断治疗卤族元素及其化合物在医疗领域有着广泛的应用，如含氟药物、射线造影X剂、放射性示踪剂等，用于疾病的诊断和治疗卤族元素的未来展望新材料开发新材料随着科学技术的不断发展，人们将继续探索卤族元素在新材料开发方面的潜力，如含氟高分子材料、卤化物钙钛矿材料等卤族元素的未来展望环境应用环境治理卤族元素及其化合物在环境治理方面也具有一定的应用前景，如含氟材料用于污水处理、卤化银用于光催化等卤族元素与日常生活食盐、饮用水生活必需卤族元素与我们的日常生活息息相关，如食盐中含有氯化钠，饮用水中含有微量的氯气用于消毒，这些都保证了我们的健康和安全卤族元素与环境污染含氟制冷剂臭氧层一些含氟制冷剂，如氟利昂，会对臭氧层造成破坏，导致全球气候变暖因此，需要开发环保型替代制冷剂，并加强对含氟制冷剂的回收利用卤族元素与可持续发展可持续在利用卤族元素的过程中，应注重可持续发展，加强对卤族元素资源的保护，开发环保型替代材料，减少对环境的污染，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一实验探究卤族元素性质的比较实验可以通过实验探究卤族元素的性质，如氧化性、溶解性、与金属的反应等，加深对卤族元素的理解和掌握案例分析卤族元素相关的工业事故吸取教训通过分析卤族元素相关的工业事故，可以吸取教训，加强安全生产管理，避免类似事故的再次发生思考题卤族元素对环境的影响环境影响卤族元素对环境的影响是多方面的，既有有利的一面，如用于水处理，也有不利的一面，如破坏臭氧层我们需要全面认识卤族元素对环境的影响，采取有效措施，保护环境互动环节知识问答提问现在进入互动环节，大家可以提出关于卤族元素的问题，共同探讨，加深理解总结卤族元素的核心知识点核心知识点本演示文稿总结了卤族元素的核心知识点，包括定义、性质、制备方法、应用和未来发展方向，希望能够帮助大家更好地理解和掌握卤族元素。